(57)【要約】【課題】  電気部材を自転車用フォークのステアリングチューブに装着可能な自転車用ヘッドキャップユニットを提供する。【解決手段】  このヘッドキャップユニットは、基本的に、キャップ部６１と、ハウジング部６２とを備える。キャップ部６１は、自転車用フォーク１８のステアリングチューブ４６の開口上部を閉塞するように構成されている。ハウジング部６２は、キャップ部６１に連結されている。そして、キャップ部６１が自転車用フォーク１８のステアリングチューブ４６の開口上部を閉塞したとき、ハウジング部６２はステアリングチューブ４６内に電気部材収容スペースを形成する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車用フォークのステアリングチューブの開口上部を閉塞するキャップ部と、
前記キャップ部に連結されるハウジング部とを備え、
前記ハウジング部は、前記キャップ部が自転車用フォークのステアリングチューブの開口上部を閉塞したとき、ステアリングチューブ内に電気部材収容スペースを形成するように構成されている、
自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項２】
前記キャップ部及び前記ハウジング部の少なくとも一方に連結されるとともに、自転車用フォークのステアリングチューブ内に前記キャップ部を固定する固定部をさらに備えている、請求項１に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項３】
前記固定部は、固定ボルトと、前記固定ボルトとねじにより連結される固定ナットと、を備えている、請求項２に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項４】
前記固定ナットは、前記キャップ部に対して反対側にある前記ハウジング部の端部に隣接して配置される、請求項３に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項５】
前記固定ナットは、前記ハウジング部と前記キャップ部との間に配置される、請求項３に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項６】
前記キャップ部及び前記ハウジング部の少なくとも一方は、前記電気部材収容スペースを通って延設され、前記固定ボルトを電気部材収容スペースと分離する管状部を備えている、請求項３に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項７】
前記キャップ部は第１の電気コネクタを備えており、前記ハウジング部は第２の電気コネクタを備えている、請求項２に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項８】
前記電気部材収容スペースには自転車用制御ユニットが配置される、請求項１に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項９】
前記電気部材収容スペースには自転車用バッテリが配置される、請求項１に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１０】
前記キャップ部及び前記ハウジング部の少なくとも一方は、前記電気部材収容スペース内において電気接続を行うよう配置された電気コネクタを備えている、請求項１に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１１】
前記キャップ部は表示器を有する上面を備えている、請求項１に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１２】
前記電気部材収容スペースには電気部材が配置される、請求項１に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１３】
前記電気部材は自転車用サスペンションの電気デバイスに電気的に接続される、請求項１２に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１４】
前記電気部材収容スペースが少なくとも部分的に電気部材によって構成されるよう、前記ハウジング部は前記電気部材の周りに成形される、請求項１２に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１５】
前記ハウジング部は開口端部を備えており、
前記キャップ部は、前記電気部材収容スペースを構成するよう、前記ハウジング部の開口端部に固定される、
請求項１２に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１６】
前記キャップ部及び前記ハウジング部の少なくとも一方に連結され、自転車用フォークのステアリングチューブ内に前記ハウジング部を固定する固定部をさらに備えている、請求項１２に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１７】
前記固定部は、固定ボルトと、固定ボルトとねじにより連結される固定ナットとを備えている、請求項１６に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１８】
前記固定ナットは、前記キャップ部に対して反対側にある前記ハウジング部の端部に隣接して配置される、請求項１７に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項１９】
前記固定ナットは前記ハウジング部と前記キャップ部との間に配置される、請求項１７に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項２０】
前記キャップ部及び前記ハウジング部の少なくとも一方は、前記電気部材収容スペースを通って延設され、前記固定ボルトを前記電気部材収容スペースと分離する管状部を備えている、請求項１７に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項２１】
前記キャップ部は、前記電気部材に電気的に接続された第１の電気コネクタを備えており、前記ハウジング部は、前記電気部材に電気的に接続された第２の電気コネクタを備えている、請求項１３に記載の自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項２２】
第１の端部と第２の端部を有するとともに、前記第１及び第２の端部の間には電気部材収容スペースが配置されているキャップ部と、
前記キャップ部を通って前記第１及び第２の端部の間に長手方向に延設される固定ボルトと、
自転車用フレームチューブ内に前記ハウジング部を固定するよう前記固定ボルトの自由端と螺合する固定ナットと、
を備えた自転車用ヘッドキャップユニット。
【請求項２３】
自転車用フォークのステアリングチューブの開口上部を閉塞するように構成されるとともに電気部材収容スペースを有するキャップ部を備えるヘッドキャップユニットを準備し、
前記キャップ部の電気部材収容スペースに電気部材を取り付け、
自転車用フォークのステアリングチューブの開口上部を閉塞するように自転車用フォークのステアリングチューブ内にヘッドキャップユニットを取り付けて、前記キャップ部の電気部材収容スペース内の電気部材を自転車用フォークのステアリングチューブ内に配置する、
自転車用電気部材の装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用フロントフォークのステアリングチューブに連結される自転車用ヘッドキャップユニットに関する。より詳しくは、本発明は、電気部品を備えた自転車用ヘッドキャップユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車に乗ることは、移動の手段であるととともに、レクレーションの形態としてもますます人気が高まっている。また、自転車に乗ることは、プロ、アマを問わず、競技スポーツとしても人気が高い。レクレーション、移動、競技の用途に関わらず、自転車産業において、種々の自転車部品は、自転車用フレームと同様に、常に改良が続けられている。
【０００３】
近年、ライダーにとって、ライディングを簡単に、また、より楽しいものとするために、自転車に電気部品が装備されてきている。中には、サイクルコンピュータあるいは制御ユニットによってライディングコンディションに応じて自動的に調整されるコンピュータ制御サスペンションを装備している自転車がある。コンピュータ制御サスペンションの一例が、米国特許６，５４３，７９９（出願人、株式会社シマノ）に開示されている。また、サイクルコンピュータあるいは制御ユニットによってライディングコンディションに応じて自動的に調整される自動シフトユニットを備える新しい自転車も数多くある。
【特許文献１】米国特許６，５４３，７９９
【特許文献２】米国特許６，４０９，１９７
【特許文献３】米国特許６，５５９，５６４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気部品を有するこれらの自転車は、電気部品を制御する制御装置及び電気部品に電力を供給する１つ以上のバッテリを装備する必要がある。残念ながら、これらの電気部品をすべて装着するには、自転車フレーム上のスペースには限りがある。また、これらの電気部品は、自転車の特定の領域に配置されることから、電気部品の装着領域はさらに制限されることになる。また、電気部品を、良好な外観で、かつ使いやすいように装着することが望まれる。電気部品の装着領域に関する他の観点では、電気部品が環境によってダメージを受けないように防水設計する必要がある。
【０００５】
また、これらの電気部品をすべて駆動するために、電力を発電して、サイクルコンピュータ、電子サスペンション、電気シフトユニット、ランプなど種々の電気部品に電力を供給するダイナモハブが装備されている自転車もある。ダイナモハブの２つの例が、米国特許６，４０９，１９７及び米国特許６，５５９，５６４（出願人、株式会社シマノ）に開示されている。
【０００６】
以上のように、自転車用ヘッドキャップユニットについて改良する必要がある。本発明は、このようなあるいは他の要望に対してもなされたものである。
【０００７】
本発明の目的は、電気装置あるいは電気部品を、自転車用フォークのステアリングチューブに装着するために用いることができる自転車用ヘッドキャップユニットを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、比較的安価に、製造できる自転車用ヘッドキャップユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的は、簡潔には、キャップ部とハウジング部とを備える自転車用ヘッドキャップユニットを提供することによって達成できる。キャップ部は、自転車用フォークのステアリングチューブの開口上部を閉塞するように構成される。ハウジング部は、キャップ部に連結される。そして、ハウジング部は、キャップ部が自転車用フォークのステアリングチューブの開口上部を閉塞したとき、ステアリングチューブ内に電気部材収容スペースを形成するように構成される。
【００１０】
本発明の、これら及び他の、目的、特徴、態様、利点は、添付の図面と組み合わせて、本発明の好ましい態様を開示する以下の説明から当業者に明らかにされる。
【００１１】
当開示の一部をなす添付の図面を参照しながら以下に説明を行う。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明では、ヘッドキャップユニットをキャップ部とハウジング部とで構成し、キャップ部を自転車用フォークのステアリングチューブに装着したときに、ステアリングチューブ内に電気部材収容スペースを形成するようにしたので、この電気部材収容スペースに電気部材を収容することができる。したがって、自転車の外観を損なうことなく、かつ環境によってダメージを受けにくい場所に電気部材を取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る実施形態を、図面を用いて説明する。図１に、電気部品が装備された自転車１０を例示する。自転車及びその種々の部品は、当技術分野において周知であるので、本発明に関係のある部品を除いて詳細な説明を省略する。また、ここで用いられる、次の用語、「前方、後方、上、下向き、垂直、水平、下、横」あるいは同じく他の同様な方向を示す用語は、本発明の自転車の方向を示す用語として使用されている。これらの用語は、本発明が適用される自転車に対して相対的な意味で用いられる。
【００１４】
図１に示す通り、自転車１０は、基本的に、メインフレーム１２と、リアチェーンステー１３と、フロントホイール１４と、リアホイール１５とを備える。メインフレーム１２は、シート１６と、ハンドル１７と、フロントホイール１４のフロントダイナモハブ１９を介してフロントホイール１４を回転可能に支持するフロントサスペンションフォーク１８とを装備している。メインフレーム１２は、基本的に、トップチューブ１２ａと、シートチューブ１２ｂと、ダウンチューブ１２ｃと、ヘッドチューブ１２ｄとを備える。
【００１５】
図１及び図２に示す通り、フロントサスペンションフォーク１８の上端部はメインフレーム１２のヘッドチューブ１２ｄに移動自在に連結されており、フロントサスペンションフォーク１８の下端部がフロントダイナモハブ１９に連結される。このように、フロントホイール１４は、従来と同様に、フロントダイナモハブ１９によってフロントサスペンションフォーク１８に回転可能に装着される。メインフレーム１２に対してフロントサスペンションフォーク１８及びフロントホイール１４を回転させるよう、ハンドル１７は、フロントサスペンションフォーク１８に、従来と同様の方法で固定される。
【００１６】
図３に示す通り、フロントサスペンションフォーク１８は、好ましくは、フロントサスペンションフォーク１８のダンパ特性を変更する電気デバイス１８ａを有する電子制御サスペンションである。電気デバイス１８ａの詳細な構造は本発明において重要ではなく、したがって、電気デバイス１８ａの詳細な構造は省略する。さらに、電気デバイス１８ａの構造は、例示の単純化、簡単化のため、簡略化して図３に示している。電子制御フロントサスペンションの一例は、株式会社シマノによって販売されているフロントサスペンション部品Ｎｅｘａｖｅ（登録商標）Ｃ−９１０である。
【００１７】
図１に戻って、リアチェーンステー１３は、ボトムブラケット（図示せず）によってメインフレーム１２に回動可能に連結される。リアホイール１５に伝えられた衝撃を吸収するために、リアサスペンションユニット２０は、メインフレーム１２とリアチェーンステー１３との間に機能的に連結される。リアサスペンションユニット２０は、リアサスペンションユニット２０のダンパ特性を変更する電気デバイス２０ａを有する電子制御サスペンションである。電気デバイス２０ａの詳細な構造は本発明において重要ではないので、ここでは詳細には説明しない。さらに、電気デバイス２０ａの構造は、例示の単純化、簡単化のため、簡略化して図１に示している。電子制御リアサスペンションの一例は、株式会社シマノによって販売されているリアサスペンション部品Ｎｅｘａｖｅ（登録商標）Ｃ−９１０である。
【００１８】
ドライブトレイン２１も、従来と同様に、メインフレーム１２とリアチェーンステー１３との間に機能的に連結される。ドライブトレイン２１は、基本的に、ボトムブラケット（図示せず）に取り付けられた複数のフロントスプロケット２２と、１組のペダル２４を有する１組のクランクアーム２３と、ボトムブラケット（図示せず）に取り付けられたフロントディレーラ２５と、ドライブチェーン２６と、リアホイール１５のリアハブ２８に従来と同様に連結された複数のリアスプロケット２７と、リアチェーンステー１３に取り付けられたリアディレーラ２９とを備える。自転車１０のこれらの部品は当技術分野において周知であるので、これらの部品は、本発明と組み合わせて用いるために変形したものを除いて、ここでは説明を省略する。また、ここでは特に詳細に説明しないブレーキなど種々の従来の自転車部品についても、本発明と組み合わせて使用することができる。
【００１９】
また、図２に示す通り、自転車１０は、ハンドル１７に取り付けられた種々の電子制御部品を装備している。詳細には、自転車１０は、自転車用ヘッドキャップユニット３０と、サイクルコンピュータ３１と、フロントシフトユニット３２と、リアシフトユニット３３とを装備している。自転車用ヘッドキャップユニット３０は、複数の電気導線を有する給電ワイヤすなわちコード部３４ａ，３４ｂ，３４ｃに分かれる電気コード３４によって、サイクルコンピュータ３１、フロントシフトユニット３２及びリアシフトユニット３３と電気的に接続される。図１及び図２に示す通り、電気コード３５は、フロントダイナモハブ１９、フロントサスペンションフォーク１８の電気デバイス１８ａ、リアサスペンションユニット２０の電気デバイス２０ａ、フロントディレーラ２５及びリアディレーラ２９を、電気的に接続する自転車用ヘッドキャップユニット３０の底面に連結される。好ましくは、電気コード３５は、フロントダイナモハブ１９に電気的に接続された電気コード部３５ａと、フロントサスペンションフォーク１８の電気デバイス１８ａに電気的に接続された電気コード部３５ｂと、電気コード３５によってフロントサスペンションフォーク１８の電気デバイス１８ａ、フロントディレーラ２５及びリアディレーラ２９に電気的に接続された電気コード部３５ｃとを含むいくつかのコード部に分かれている。したがって、それぞれのコード部３５ａ〜３５ｃは、複数の導線を備える。本発明と共に使用することができる種々の電子制御部品の例は、株式会社シマノによって販売されている部品Ｎｅｘａｖｅ（登録商標）Ｃ−９１０が挙げられる。
【００２０】
電気コード３４，３５の詳細な構造は、本発明にとって重要ではないので、詳細な説明は省略する。また、電気コード３４，３５の構造は、例示の単純化、簡単化のため、簡略化して図示している。なお、電気コード３４，３５の構成は、自転車用ヘッドキャップユニット３０に接続される電気部品の数及びタイプに依存する。
【００２１】
［第１実施形態］
自転車用ヘッドキャップユニット３０は、本発明の第１実施形態に係るフロントサスペンションフォーク１８に連結される。以下に詳細に説明する通り、必要に応じて、及び／または所望により、自転車用ヘッドキャップユニット３０は、自転車１０の種々の電気部品に電力及び／または制御信号を供給し、制御ユニットとして機能するよう構成され配置される。
【００２２】
サイクルコンピュータ３１は、自動シフト制御及び自動サスペンション制御の操作のために複数のプッシュボタンを備える。図２に示すように、サイクルコンピュータ３１は、電気コード３４の電気コード部３４ａによって自転車用ヘッドキャップユニット３０に電気的に接続される。サイクルコンピュータ３１は、ライダー入力コマンドに基づき自動サスペンション制御及び自動シフト制御を行うための制御プログラムが格納された自転車用ヘッドキャップユニット３０に、ライダー入力コマンドを出力するように構成されている。あるいは、サイクルコンピュータ３１が、自動シフト制御及び自動サスペンション制御を行う制御プログラムを有するマイクロコンピュータを有する制御ユニットを備えるよう、サイクルコンピュータ３１及び自転車用ヘッドキャップユニット３０は構成される。サイクルコンピュータ３１は、また、入力インタフェース回路、出力インタフェース回路など他の従来の部品、及びＲＯＭ（読出し専用メモリ）装置及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）装置など記憶装置を備えていてもよい。サイクルコンピュータ３１のマイクロコンピュータは、自動シフト制御と自動サスペンション制御を行うようプログラムされると同様に、種々の部品の状態など各種情報を表示するようにプログラムされる。メモリ回路は、処理回路によって実行される処理結果及び制御プログラムを記憶する。
【００２３】
フロントシフトユニット３２は、サイクルコンピュータ３１がライダーによってマニュアルモードにセットされたときに、フロントディレーラ２５を手動でシフトさせる複数のシフトプッシュボタンを備える。図２に示す通り、この実施形態では、フロントシフトユニット３２は、電気コード３４の電気コード部３４ｂによって自転車用ヘッドキャップユニット３０に電気的に接続される。ここでは、フロントシフトユニット３２は、電気的なコマンドを自転車用ヘッドキャップユニット３０へ入力し、自転車用ヘッドキャップユニット３０は、次に、電気的なコマンドをサイクルコンピュータ３１に出力する。あるいは、フロントシフトユニット３２は、サイクルコンピュータ３１に直接、電気的に接続される。
【００２４】
リアシフトユニット３３は、サイクルコンピュータ３１がマニュアルモードにプログラムされ、あるいはライダーによってセットされたときに、リアディレーラ２９を手動でシフトさせる複数のシフトプッシュボタンを備える。この実施形態では、リアシフトユニット３３は、電気コード３４の電気コード部３４ｃによって自転車用ヘッドキャップユニット３０に電気的に接続される。ここでは、リアシフトユニット３３は、電気的なコマンドを自転車用ヘッドキャップユニット３０へ入力し、自転車用ヘッドキャップユニット３０は、次に、電気的なコマンドをサイクルコンピュータ３１に出力する。あるいは、リアシフトユニット３３は、サイクルコンピュータ３１に直接、電気的に接続される。
【００２５】
図３に示す通り、フロントサスペンションフォーク１８は、ステアリングチューブ４６に連結されたクラウン４３によって互いに連結される１組のテレスコープ状支持チューブ４１，４２を基本的に備える。ステアリングチューブ４６は、メインフレーム１２のヘッドチューブ１２ｄ内のステアリングチューブ４６を回転可能に支持するトップ及びボトムのベアリングセット４７，４８によって、メイン自転車フレーム１２に、従来と同様な方法で連結される。ステアリングチューブ４６は、その上端部に従来と同様に連結されたハンドル１７を備える。
【００２６】
以下に説明する通り、支持チューブ４１がショックアブソーバー（衝撃吸収部材）として機能するよう構成されて配置されること、及び支持チューブ４２が、フロントダイナモハブ１９に電気的に接続される電気コード３５のコード部３５ａを保護するための保護ケーブル管として機能するよう構成されて配置されることを除いて、支持チューブ４１及び４２の基本的な構成は同一である。
【００２７】
図３に示す通り、支持チューブ４１は、基本的に、内側（上部）スライド部材すなわちチューブ４１ａと、内側のスライドチューブ４１ａに入れ子式に連結された外側（下部）スライド部材すなわちチューブ４１ｂとを備える。内側スライドチューブ４１ａ及び外側スライドチューブ４１ｂは、従来から支持チューブに使用されている硬い剛性材料から構成される。支持チューブ４１の内側及び外側スライド部材４１ａ，４１ｂは、内部に配置されるダンパユニットを有する容積可変チャンバを形成するように構成されている。ダンパユニットは、岩、孔、突起部などとぶつかることによるフロントサスペンションフォーク１８への衝撃を吸収するように構成されている。ダンパユニットは、好ましくは、手動で調整することができるととともに、自動的に調整することができる電子制御ユニットである。ダンパユニットは、好ましくは、フロントサスペンションフォーク１８のダンパ特性を変更する電気デバイス１８ａと組み合わせて用いられる１以上の圧縮バネを備える。自動制御ダンパユニットは当技術分野において周知である。したがって、本発明に用いられるダンパユニットは、ここでは詳細に説明しない。
【００２８】
好ましくは、支持チューブ４２はダンパユニットを備えておらず、電気コード３５の電気コード部３５ａが内部を通って延びている。もちろん、必要に応じて、及び／または所望により、第２のダンパユニットを電気コード部３５ａに干渉させない支持チューブ４２に取り付けてもよい。支持チューブ４２は、基本的に、内側（上部）スライド部材すなわちチューブ４２ａと、内側のスライドチューブ４２ａに入れ子式に連結された外側（下部）スライド部材すなわちチューブ４２ｂとを備える。内側スライドチューブ４２ｂ及び外側スライドチューブ４２ｂは、従来から支持チューブに使用されている硬い剛性材料から構成される。支持チューブ４２の内側及び外側スライド部材４２ａ，４２ｂは、内部に配置された電気コード部３５ａの大部分を有する容積可変チャンバを形成するように構成されて配置される。
【００２９】
次に、図３〜図５に示す通り、自転車用ヘッドキャップユニット３０は、本発明の第１実施形態のフロントサスペンションフォーク１８のステアリングチューブ４６に連結される。ヘッドキャップユニット３０は、基本的に、キャップ部６１と、ハウジング部６２と、固定部６３と、電気部材６４とを備える。本実施形態において、キャップ部６１及びハウジング部６２は、電気部材６４を内部に収容する電気部材収容スペースをそれらの間に形成する単一ユニットを形成するように互いに連結された、２つの独立した個々の部材である。
【００３０】
固定部６３は、キャップ部６１及びハウジング部６２を、フロントサスペンションフォーク１８のステアリングチューブ４６に固定する。ヘッドキャップユニット３０はステアリングチューブ４６の上部開口に挿入され、キャップ部６１は部分的にステアリングチューブ４６の外部に配置され、かつ、ハウジング部６２は全部がステアリングチューブ４６内に配置されており、このような状態で、固定部６３はステアリングチューブ４６の内面と係合して、ヘッドキャップユニット３０をステアリングチューブ４６に固定している。好ましくは、ヘッドキャップユニット３０は、キャップ部６１がハンドル１７の装着部１７ａに接触して装着部１７ａに下向きの力を加えるように配置される。ハンドル１７の装着部１７ａに対する下向きの力は、メインフレーム１２のヘッドチューブ１２ｄ内のステアリングチューブ４６を回転可能に支持するトップベアリングセット４７に、下向きの力を加える。
【００３１】
図６から明らかなように、キャップ部６１は、硬い剛性材料から、単一部材（一体部材）として好ましくは構成される。好ましくは、キャップ部６１は、硬質プラスチック材料など非導電性材料から形成される。基本的に、キャップ部６１は、第１の部材すなわち上部６１ａ及び第２の部材すなわち下部６１ｂとの間に環状の接合面６１ｃが形成された段付き構造を有する。また、以下に説明する通り、中央ボルト開口部すなわち孔６１ｄは、固定部６３の一部を収容するよう、第１及び第２の部材６１ａ，６１ｂの中心を通って軸方向に延びる。また、ボルト開口部すなわち孔６１ｄは、接合面６１ｃに対して反対の軸方向に面する接合部６１ｅを形成する段付き構造を備える。好ましくは、キャップ部６１の第１の部材６１ａの外周面は円筒状である。同様に、キャップ部６１の第２の部材６１ｂの外周面も、好ましくは円筒状であり、キャップ部６１の第１の部材６１ａの円筒状外面と同心状である。
【００３２】
キャップ部６１は、キャップ部６１内に埋込まれた複数の電気導体６１ｆ（簡単化と例示のため、２つのみを示す）を備える。キャップ部６１の第１の部材６１ａにおける電気導体６１ｆの周囲にはコード収容凹部６１ｇが形成されており、電気導体６１ｆの一部がコード収容凹部６１ｇ内に露出している。コード収容凹部６１ｇ及び電気導体６１ｆは、ヘッドキャップユニット３０の第１の電気的な接続を行う。また、電気導体６１ｆの反対すなわち内側端部が、第２の部材６１ｂからハウジング部６２内へ外側に延設されて、ヘッドキャップユニット３０内に露出される。電気導体６１ｆの内側端部は、ハウジング部６２内に保持される電気部材６４に電気的に接続される。
【００３３】
ハウジング部６２は、好ましくは、硬い剛性材料からの単一部材として一体に構成される。より好ましくは、ハウジング部６２は、硬質プラスチック材料など非導電性材料から構成される。ハウジング部６２は、接着剤など従来の固定技術を用いて、キャップ部６１に固定して連結される。もちろん、ハウジング部６２は、ねじ接続、差込み接続など他の固定する方法を用いて、キャップ部６１に固定して連結してもよい。ハウジング部６２は、キャップ部６１と共に電気部材６４を収容する電気部材収容スペースを形成する。
【００３４】
ハウジング部６２は、ステアリングチューブ４６の内径以下の外径を有し、容易にステアリングチューブ４６の内部に嵌合する。キャップ部６１の第１の部材６１ａの直径は、ハンドル１７の装着部１７ａの外径とほぼ等しい大きさであり、キャップ部６１がステアリングチューブ４６の内部に挿入されることを防いでいる。
【００３５】
ハウジング部６２は、基本的に、第１の開口端部６２ｂ及びほぼ密閉された閉塞端部６２ｃを有する管状側壁６２ａを備えている。好ましくは、管状側壁面６２ａはほぼ円筒状の内面及びほぼ円筒状の外面を備える。ハウジング部６２の第１の開口端部６２ｂは、好ましくは、キャップ部６１の第２の部材６１ｂと等しいか、あるいは少し大きな内径を有しており、これにより、ハウジング部６２は、容易にステアリングチューブ４６の内部に嵌合し、接着剤等によりキャップ部６１に固定することができる。もちろん、他のタイプの固定方法によってキャップ部６１とハウジング部６２とを固定してもよい。
【００３６】
以下に説明する通り、ハウジング部６２の閉塞端部６２ｃは端部壁面６２ｄとともに形成されており、端部壁面６２ｄは、その中心に、固定部６３の一部を収容するボルト開口部すなわち孔６２ｅを有している。本実施形態において、管状部６２ｆは、ハウジング部６２の電気部材収容スペース内に軸方向に延設される。管状部６２ｆは、キャップ部６１のボルト孔６１ｄをハウジング部６２のボルト孔６２ｅと相互に連結するように配置されている。管状部６２ｆの自由端は、キャップ部６１の第２の部材６１ｂと当接し、キャップ部６１とハウジング部６２との間に形成された電気部材収容スペースから管状部６２ｆの内部を分離するために、キャップ部６１の第２の部材６１ｂに接合される。なお、ハウジング部６２は、管状部６２ｆを省略し、固定部を密閉部材すなわちＯリングで構成してもよい。
【００３７】
ハウジング部６２の端部壁面６２ｄは、ハウジング部６２内に埋込まれた複数の電気導体６２ｇ（簡単化と例示のため、２つのみを示す）を備える。ハウジング部６２の端部壁面６２ｄにおける電気導体６２ｇの周囲にコード収容凹部６２ｈが形成されており、電気導体６２ｇの一部がこのコード収容凹部６２ｈ内に露出している。コード収容凹部６２ｈ及び電気導体６２ｇは、ヘッドキャップユニット３０の第２の電気的な接続を行う。また、電気導体６２ｇの反対すなわち内側端部が、端部壁面６２ｄからハウジング部６２の電気部材収容スペースへ外側に延設されて、ヘッドキャップユニット３０内に露出される。電気導体６２ｇの内側端部は、ハウジング部６２内に保持される電気部材６４に電気的に接続される。
【００３８】
図５に示す通り、固定部６３は、ステアリングチューブ４６内のヘッドキャップユニット３０を固定する固定ボルト６６及び固定ナット６７を備える。固定ボルト６６は、金属材料など硬い剛性材料から構成される。固定ボルト６６は、ヘッド部６６ａと、ヘッド部６６ａから軸方向に延設されねじが形成されたシャフト部６６ｂとを備える。ヘッド部６６ａは、固定ボルト６６を回転させる工具を受ける工具受け凹部６６ｃを備える。工具受け凹部６６ｃは、好ましくは六角形等の非円形凹部である。
【００３９】
固定ナット６７は、好ましくは、いわゆる星型ナットであり、この星形ナットは、軸方向に間隔を空けて配置された１組の保持ワッシャ６７ｂを有し、ねじが形成されたスリーブ６７ａを備えている。１組の保持ワッシャ６７ｂは、ねじが形成されたスリーブ６７ａの対向する両端部に固定して連結される。ねじが形成されたスリーブ６７ａは、固定ボルト６６の雄ねじに対応する雌ねじ６７ｃを有する。保持ワッシャ６７ｂは、比較的小さい力でステアリングチューブ４６に挿入することができ、容易には取外すことができないよう、ある程度の弾性つまり柔軟性がある凹状ワッシャである。したがって、保持ワッシャ６７ｂの外側の幅すなわち直径は、ステアリングチューブ４６の内径より少し大きい。つまり、ステアリングチューブ４６に固定ナット６７を取り付けるために、固定ナット６７は、径方向及び軸方向へ保持ワッシャ６７ｂを少し曲げるよう、ステアリングチューブ４６に圧入される。好ましくは、保持ワッシャ６７ｂは、概ね星型構造を形成する５つの突出タブ部材から形成される。また、電気コード３５が、固定ナット６７とステアリングチューブ４６の内面との間を通過できるよう、好ましくは、それぞれの保持ワッシャ６７ｂのタブ部材のうち２つは、コード収容スペースを形成するように、他のタブ部材との間隔よりも、さらに離れている。
【００４０】
図６及び７からわかる通り、電気部材６４が、概略的に図示されており、好ましくは、電気部材６４は、電気回路６４ｂがプリントされたプリント回路板６４ａを備える。電気回路基板６４ａは、好ましくは、電気エネルギーを蓄えるバッテリあるいはコンデンサ６４ｃを備える。電気バッテリあるいはコンデンサ６４ｃのサイズは、ヘッドキャップユニット３０によって作動される電気デバイスに依存する。好ましくは、プリント基板６４ｂを有するプリント回路板６４ａは、フロント及びリアディレーラ２５，２９と同様に、電気制御サスペンション２４，２６の制御を行う制御ユニットを構成する。したがって、プリント回路板６４ａは、好ましくは、自動シフト制御と自動サスペンション制御を行う制御プログラムを有するマイクロコンピュータを備える。プリント回路板６４ａは、また、入力インタフェース回路、出力インタフェース回路など他の従来の部品、及びＲＯＭ（読出し専用メモリ）装置及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）装置など記憶装置を備えていてもよい。メモリ回路は、処理回路によって実行される処理結果及び制御プログラムを記憶する。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係るヘッドキャップユニット２３０を説明する。基本的に、この第２の実施形態のヘッドキャップユニット２３０は、表示器２６５が追加されたことを除いて、第１の実施形態のヘッドキャップユニット３０と同一である。第１の実施形態と第２の実施形態との類似点を考慮して、第１の実施形態の部材と同一の第２の実施形態の部材には、第１の実施形態の部材と同じ参照符号を付している。また、説明の簡略化のために、第１の実施形態の部材と同一の第２の実施形態の部材の説明を省略する。
【００４２】
この第２の実施形態において、ヘッドキャップユニット２３０は、本発明の第１の実施形態と同じ方法で、フロントサスペンションフォーク１８のステアリングチューブ４６に連結される。このヘッドキャップユニット２３０は、基本的に、第１の実施形態のハウジング部６２、固定部６３及び電気部材６４と共に使用されるキャップ部２６１を備える。したがって、ヘッドキャップユニット２３０の電気部材６４は、電気コード３４，３５に電気的に接続される。
【００４３】
上述の通り、表示器２６５の追加を除いて、キャップ部２６１は、キャップ部６１と同一構成である。表示器２６５は、自転車１０に乗るときライダーが容易に表示器を見ることができるよう、キャップ部２６１に埋込まれて配置される。表示器２６５は従来と同様の部品であり、したがって、ここでは詳細な説明は省略する。必要に応じて、及び／または所望により、表示器２６５は、単なるＬＣＤディスプレイとしてもよく、あるいはサイクルコンピュータの他の一部分を含ませてもよい。表示器２６５は、電気部材６４の電気回路基板６４ａ上に形成された連結電気コネクタに接続する電線２６５ａを介して、電気部材６４に電気的に接続される。
【００４４】
第２の実施形態において、表示器２６５は、好ましくは、少なくとも自転車１０の速さすなわち速度を表示するよう構成されている。もちろん、表示器２６５は、自転車１０のライディングコンディションを表示するようにしてもよい。自転車１０の速さすなわち速度は、好ましくは、従来と同様に、フロントダイナモハブ１９によって生成される発電パルスに基づいて計算される。基本的に、フロントダイナモハブ１９は、交流電流（ＡＣ）を生成するいくつかの爪を備える。つまり、フロントダイナモハブ１９は、電線２６５ａを介して電気部材６４から表示器２６５に乗物１０の速さ、すなわち速度を結果として出力する電気コード３５ａを介して、電気部材６４に伝達されるプラスとマイナスのパルスを生成する。したがって、フロントダイナモハブ１９のプラスとマイナスのパルスは、別の速度検出機構を用いることなく、自転車１０の速さ、すなわち速度を計算するために用いられる。
【００４５】
［第３実施形態］
次に、図９を参照して、本発明の第３の実施形態に係るヘッドキャップユニット３３０を説明する。第１の実施形態と第３の実施形態との類似点を考慮して、第１の実施形態の部材と同一の第３の実施形態の部材には、第１の実施形態の部材と同じ参照符号を付している。また、説明の簡略化のために、第１の実施形態の部材と同一の第３の実施形態の部材の説明を省略する。
【００４６】
この実施形態において、ヘッドキャップユニット３３０は、電気部材６４の周りにともに成形されるキャップ部３６１及びハウジング部３６２とともに形成される。つまり、キャップ部３６１及びハウジング部３６２は、単一部材として、電気部材６４の周りに一体に成形される。したがって、この実施形態における電気部材収容スペースは電気部材６４によって形成される。別な言い方をすれば、キャップ部３６１及びハウジング部３６２は、単一部材として、電気部材６４に一体に成形される場合、電気部材収容スペースは電気部材６４によって完全に満たされる。もちろん、成形例における電気部材収容スペースは、電気部材６４によって、完全には満たされる必要がないことはもちろんである。また、軽量化のためには、満たされていない空間の方が好ましい場合がある。
【００４７】
この第３の実施形態において、ヘッドキャップユニット３３０は、本発明の第１の実施形態と同じ方法で、フロントサスペンションフォーク１８のステアリングチューブ４６に連結される。したがって、ヘッドキャップユニット３３０には、第１の実施形態の固定部６３を用いる。さらに、ヘッドキャップユニット３３０の電気部材６４は、電気コード３４，３５に電気的に接続される。
【００４８】
［第４実施形態］
次に、図１０を参照して、本発明の第４の実施形態にかかるヘッドキャップユニット４３０を説明する。第１の実施形態と第４の実施形態との類似点を考慮して、第１の実施形態の部材と同一の第４の実施形態の部材には、第４の実施形態の部材と同じ参照符号を付している。また、説明の簡略化のために、第１の実施形態の部材と同一の第４の実施形態の部材の説明を省略する。
【００４９】
この第４の実施形態において、ヘッドキャップユニット４３０は、本発明の第１の実施形態と基本的に同じ方法で、フロントサスペンションフォーク１８のステアリングチューブ４６に連結される。ヘッドキャップユニット４３０は、基本的に、固定部４６３によってハウジング部４６２に連結されるキャップ部４６１を備える。第１の実施形態の電気部材６４は、第３の実施形態と同様、ハウジング部４６２とともに成形される。したがって、ヘッドキャップユニット４３０の電気部材６４は、電気コード３４及び３５を介して、自転車１０の種々の電気部品に電気的に接続される。
【００５０】
この第４の実施形態において、固定部４６３は、固定ボルト４６６と、ハウジング部４６２に埋込まれた固定ナット４６７の一部の幅が先の実施形態より小さいことを除いて先の実施形態の固定ナット６７と同一の固定ナット４６７とを備える。この第４の実施形態における固定ナット４６７は、キャップ部４６１とハウジング部４６２との間に配置される。好ましくは、固定ナット４６７はハウジング部４６２に埋込まれている。詳細には、ハウジング部４６２は、電気部材６４及び下部側の一方の保持ワッシャの周りに、単一部材として一体に成形される。
【００５１】
ここでは、「ほぼ」、「およそ」、「約」といった程度を示す用語は、最終結果が大きく変わらないような、妥当な変形の条件の変更量を意味するものとして用いる。変更が、変形という語の意味を損なわない限り、これらの用語には変形の条件の少なくとも±５％の変更を含むものとする。
【００５２】
本発明の説明のためにいくつかの実施形態が選択されただけであって、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することがない範囲で、種々の変更、変形ができることは、本開示から当業者には明らかであろう。さらに、前述の本発明にかかる実施形態の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって決められる本発明を限定するものではないことは、本開示から当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態による自転車用ヘッドキャップユニットを有する自転車の側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による自転車用ヘッドキャップユニットに連結された種々の部品を示す、図１に示された自転車のフロント部の部分的な上面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による、自転車用フロントサスペンションの電気デバイス及び自転車用フロントダイナモハブに電気的に接続される自転車用ヘッドキャップユニットを装備している、図１に図示された自転車のフロントサスペンションフォークの前面の立面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による自転車用ヘッドキャップユニットが装着された、フロントサスペンションフォークの上部の部分的な拡大側面断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による自転車用ヘッドキャップユニットの分解斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に関連する図５の切断線６−６に沿って見た、本発明の第１の実施形態による自転車用ヘッドキャップユニットの長手方向の断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態による自転車用ヘッドキャップユニットのハウジング部の上面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による自転車用ヘッドキャップユニットの分解斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による自転車用ヘッドキャップユニットの長手方向の断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による自転車用ヘッドキャップユニットの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  自転車
１８  フロントサスペンションフォーク
３０，２３０，３３０，４３０  ヘッドキャップユニット
４６  ステアリングチューブ
６１，２６１，３６１，４６１  キャップ部
６１ｆ，６１ｇ  電気コネクタ
６２，３６２，４６２  ハウジング部
６３，４６３  固定部
６４  電気部材
６６，４６６  固定ボルト
６７，４６７  固定ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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